第17讲时序逻辑电路计数器
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Q R J
R复位端 S置位端
Q S
R=0,S=1时Q=0
R=1,S=0时Q=1
正常工作时
CP
K
R=1,S=1 CP下降沿触发的J-K触 发器的R、S功能相同
维持—阻塞型J-K触发器(续) J、K控制端的功能
Q R J Q S
J K CP Q n+1 说明 0 0 Qn 保持
0
1
CP
1
0
0
1
清0
置1
4位异步二进制加法计数器 Q3 Q2 Q1 进位脉冲
Q R J Q S K Q R J Q S K Q R J Q S K Q R J
Q0
Q S K
R 清0脉冲
CP 计数脉冲
4位异步二进制加法
Q3 Q R J Q S K Q R J
Q2 Q S K
Q1
Q
计数器时序图
CP Q0
0
R
Q R J
Q S K
4位异步二进制加法计数器状态转换表
CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 10 1 11 1 12 1
1
2 3 4 5 6 7
0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1
二进制数
4位二进制数: Q3 位数: 权重: 相当于十进制数: 3
3
Q2 2
2
Q1 Q0 1
1
0
0
2 2
8 4
2 2
2 1
8421码
8Q3+4Q2+2Q1+1Q0
B代表二进制数
例: Q3Q2Q1Q0=1010B =81+4 0+2 1+1 0
(Binary)
D代表十进制数 (Decimal)
第17讲
第 9章
时序逻辑电路 9.1.3 J-K触发器
9.1 触发器
9.3 计数器
9.1.3 J-K触发器
1. 维持—阻塞型J-K触发器（边沿触发）— 类型及符号
有2种类型:
Q Q S CP K R
Q
Q S CP K
R
J
J
CP上升沿触发
CP下降沿触发
维持—阻塞型J-K触发器 (续) R、S端功能
0
1 2 3 4
0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0
9 1 0 0 1
10 1 11 1 12 1 13 1 14 1 15 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1
5
6 7 8
0 1 0 1
0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0
R J S
到的J、K信息，Q变化
J K Qn+1 Qn 0 1 0 0 1 0 1 0
CP
K
1
1
Qn
主从型J－K触发器工作波形图举例
J K
0 0 1 1 0 1 0 1
Qn+1
Qn 0 1 Qn
CP
J
K
CP
接收JK 信号 Q状态
Q
0
转变
置1
清0
翻转
翻转
有多个J、K控制端的J-K触发器
Q R J & CP
Q R J
0
CP
Q S K
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
13 14 15 16
CP的上升沿
Q0翻转
1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 1
Q0的上升沿 Q1翻转 Q1的上升沿
Q1 Q2
Q3
0 0
0
0
1
0
Q2翻转
Q2的上升沿
1
0
0 0
0
Q3翻转
异步: 各触发器不同时翻转, 从低位到高位依次翻转
Q
S K & K 1 K2
J1 J2 J=J1•J2
K=K1•K2
触发器课堂练习
题目:时钟CP及输入信号D 的波形如图所示,试画 出各触发器输出端Q的波形,设各输出端Q的
初始状态=0.
D
J 1 K J 1 K
Q
Q2
CP
D CP
Q
Q3
触发器课堂练习(续)
D
CP
J=0、K=1时，CP Q=0 J=1、K=0时，CP Q=1
0 0
0 1
Qn
0
1 0
1 1
1
Qn
分析状态转换表，找出控制规律：(1) Q0的翻转：
CP Q3 Q2 Q1 Q0
CP Q3 Q2 Q1 Q0
9 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 10 1 11 1 12 1
每来一个CP，Q0翻转 一次 (2) Q1的翻转: Q0=1时,再来一个CP ,
J 1 K
Q
Q2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCP
维-阻型J-K触发器 D
CP 1 K J Q
D (J) K Q3 Q2 Q3
主从型J-K触发器
9. 3计数器
9.3.1 二进制计数器
二进制数: 用0和1两个数字表示, 加1计数,逢2进1 0000 +) 1 0001 +) 1 001 0 第1位的1相当于十进制的2 第0位的1相当于十进制的1
1Q
Q Q S CP R
2Q
Q
Q S CP K
R
J
K
J
CP
F2Q = FCP/4
CP
4
2Q
用CP下降沿触发的J-K触发器构成2分频器
当JK=11时，在CP下降沿翻转
Q
R Q S CP K
CP Q Q
0
1
J
CP
2. 主从型J-K触发器 符号
Q Q
CP
在CP上升沿时,接收J、K
信息,Q不变化
在CP下降沿时,根据接收
=10D
二进制数所表示数的范围: 4位二进制表示的最大数为: 1111B=8+4+2+1=15D= 2 8位二进制表示的最大数为:
4
1
11111111B=
2 1 255 D
8
16位二进制表示的最大数为:
2 1 65535 D
16
4位二进制加法计数器状态转换表
CP Q3 Q2 Q1 Q0 CP Q3 Q2 Q1 Q0
16 0 0 0 0
要求: 每来一个CP,计数器加1
1. 异步二进制加法计数器 用触发器组成计数器 例: 用维—阻型J-K触发器组成异步二进制加法计数器 J K Qn+1
0 0 Q R
J K Q S 0 1
Qn
0
1 0
1 1
1
Qn
由JK=11控制触发器
CP上升沿触发
翻转计数
用4个维—阻型J-K触发器组成
K
1
1
0,1
Qn
Qn
翻转
CP上升沿触发
CP 下降沿触发的J-K触发器J、K 功能相同，只是在CP下降沿触发
用J-K触发器构成2分频器 当JK=11时，在CP上升沿翻转
Q R J CP K Q
CP
S
Q 0
1
CP
Q
2 CP Q 4.7k的电阻接高电平
RS,JK甩空或通过
FQ = FCP/2
2个2分频器级联组成4分频器
每 16 个 循 环 一 周
CP
13 1 1 0 1
14 1 15 1 16 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0
8
1 0 0 0
2. 同步二进制加法计数器
同步: 每个触发器都用同一个CP触发，要翻转时同时
翻转
J-K触发器真值表
J K Qn+1
设计方法: 用低位的Q控制高位的J、K， 决定其翻转还是不翻转。 JK＝00时，不翻转(保持原状) JK＝11时，翻转
R复位端 S置位端
Q S
R=0,S=1时Q=0
R=1,S=0时Q=1
正常工作时
CP
K
R=1,S=1 CP下降沿触发的J-K触 发器的R、S功能相同
维持—阻塞型J-K触发器(续) J、K控制端的功能
Q R J Q S
J K CP Q n+1 说明 0 0 Qn 保持
0
1
CP
1
0
0
1
清0
置1
4位异步二进制加法计数器 Q3 Q2 Q1 进位脉冲
Q R J Q S K Q R J Q S K Q R J Q S K Q R J
Q0
Q S K
R 清0脉冲
CP 计数脉冲
4位异步二进制加法
Q3 Q R J Q S K Q R J
Q2 Q S K
Q1
Q
计数器时序图
CP Q0
0
R
Q R J
Q S K
4位异步二进制加法计数器状态转换表
CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 10 1 11 1 12 1
1
2 3 4 5 6 7
0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1
二进制数
4位二进制数: Q3 位数: 权重: 相当于十进制数: 3
3
Q2 2
2
Q1 Q0 1
1
0
0
2 2
8 4
2 2
2 1
8421码
8Q3+4Q2+2Q1+1Q0
B代表二进制数
例: Q3Q2Q1Q0=1010B =81+4 0+2 1+1 0
(Binary)
D代表十进制数 (Decimal)
第17讲
第 9章
时序逻辑电路 9.1.3 J-K触发器
9.1 触发器
9.3 计数器
9.1.3 J-K触发器
1. 维持—阻塞型J-K触发器（边沿触发）— 类型及符号
有2种类型:
Q Q S CP K R
Q
Q S CP K
R
J
J
CP上升沿触发
CP下降沿触发
维持—阻塞型J-K触发器 (续) R、S端功能
0
1 2 3 4
0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0
9 1 0 0 1
10 1 11 1 12 1 13 1 14 1 15 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1
5
6 7 8
0 1 0 1
0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0
R J S
到的J、K信息，Q变化
J K Qn+1 Qn 0 1 0 0 1 0 1 0
CP
K
1
1
Qn
主从型J－K触发器工作波形图举例
J K
0 0 1 1 0 1 0 1
Qn+1
Qn 0 1 Qn
CP
J
K
CP
接收JK 信号 Q状态
Q
0
转变
置1
清0
翻转
翻转
有多个J、K控制端的J-K触发器
Q R J & CP
Q R J
0
CP
Q S K
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
13 14 15 16
CP的上升沿
Q0翻转
1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 1
Q0的上升沿 Q1翻转 Q1的上升沿
Q1 Q2
Q3
0 0
0
0
1
0
Q2翻转
Q2的上升沿
1
0
0 0
0
Q3翻转
异步: 各触发器不同时翻转, 从低位到高位依次翻转
Q
S K & K 1 K2
J1 J2 J=J1•J2
K=K1•K2
触发器课堂练习
题目:时钟CP及输入信号D 的波形如图所示,试画 出各触发器输出端Q的波形,设各输出端Q的
初始状态=0.
D
J 1 K J 1 K
Q
Q2
CP
D CP
Q
Q3
触发器课堂练习(续)
D
CP
J=0、K=1时，CP Q=0 J=1、K=0时，CP Q=1
0 0
0 1
Qn
0
1 0
1 1
1
Qn
分析状态转换表，找出控制规律：(1) Q0的翻转：
CP Q3 Q2 Q1 Q0
CP Q3 Q2 Q1 Q0
9 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 10 1 11 1 12 1
每来一个CP，Q0翻转 一次 (2) Q1的翻转: Q0=1时,再来一个CP ,
J 1 K
Q
Q2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCP
维-阻型J-K触发器 D
CP 1 K J Q
D (J) K Q3 Q2 Q3
主从型J-K触发器
9. 3计数器
9.3.1 二进制计数器
二进制数: 用0和1两个数字表示, 加1计数,逢2进1 0000 +) 1 0001 +) 1 001 0 第1位的1相当于十进制的2 第0位的1相当于十进制的1
1Q
Q Q S CP R
2Q
Q
Q S CP K
R
J
K
J
CP
F2Q = FCP/4
CP
4
2Q
用CP下降沿触发的J-K触发器构成2分频器
当JK=11时，在CP下降沿翻转
Q
R Q S CP K
CP Q Q
0
1
J
CP
2. 主从型J-K触发器 符号
Q Q
CP
在CP上升沿时,接收J、K
信息,Q不变化
在CP下降沿时,根据接收
=10D
二进制数所表示数的范围: 4位二进制表示的最大数为: 1111B=8+4+2+1=15D= 2 8位二进制表示的最大数为:
4
1
11111111B=
2 1 255 D
8
16位二进制表示的最大数为:
2 1 65535 D
16
4位二进制加法计数器状态转换表
CP Q3 Q2 Q1 Q0 CP Q3 Q2 Q1 Q0
16 0 0 0 0
要求: 每来一个CP,计数器加1
1. 异步二进制加法计数器 用触发器组成计数器 例: 用维—阻型J-K触发器组成异步二进制加法计数器 J K Qn+1
0 0 Q R
J K Q S 0 1
Qn
0
1 0
1 1
1
Qn
由JK=11控制触发器
CP上升沿触发
翻转计数
用4个维—阻型J-K触发器组成
K
1
1
0,1
Qn
Qn
翻转
CP上升沿触发
CP 下降沿触发的J-K触发器J、K 功能相同，只是在CP下降沿触发
用J-K触发器构成2分频器 当JK=11时，在CP上升沿翻转
Q R J CP K Q
CP
S
Q 0
1
CP
Q
2 CP Q 4.7k的电阻接高电平
RS,JK甩空或通过
FQ = FCP/2
2个2分频器级联组成4分频器
每 16 个 循 环 一 周
CP
13 1 1 0 1
14 1 15 1 16 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0
8
1 0 0 0
2. 同步二进制加法计数器
同步: 每个触发器都用同一个CP触发，要翻转时同时
翻转
J-K触发器真值表
J K Qn+1
设计方法: 用低位的Q控制高位的J、K， 决定其翻转还是不翻转。 JK＝00时，不翻转(保持原状) JK＝11时，翻转